本发明涉及一种用硅藻土制备有机废水改性絮凝剂的方法，属于有机物废水处理技术领域。
背景技术：
硅藻土是一种硅质岩石，它主要由古代硅藻的遗骸所组成，是一种生物成因的硅质沉积岩。其化学成分以sio2为主，可用sio2·nh2o表示，矿物成分为蛋白石及其变种，并且含有少量al2o3、fe2o3、cao、mgo、k2o、na2o、p2o5和有机质。主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国等国，我国硅藻土储量约3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，储量较多的有吉林临江市，目前已探明储量占亚洲第一位，浙江、云南、山东、四川等省，分布虽广，但优质土仅集中于吉林长白山地区，其他矿床大多数为3~4级土，由于杂质含量高，不能直接深加工利用，。
硅藻土在处理有机污水技术是一项物化法污水处理技术，高效的改性硅藻土污水处理剂是该技术的关键，本发明直接以硅藻土为原料制备高性能的聚合硅酸铝铁絮凝剂，并采用廉价易得、绿色环保的淀粉对其进行改性处理，提高对有机废水的处理能力，此基础上配合的工艺流程和工艺设施，技术可实现高效、稳定而又廉价地处理有机废水的目的。
“保护环境，处理三废污染”是我国乃至世界永恒的话题。废水的污染在我国也是极为严重，国家政策对企业的废水排放也做了诸多限制，然而高额的水处理成本，造成了很多企业偷偷排放污水的现象，给环境带来了巨大的危害。如何更高效、低成本地处理这些废水，如何制造出高效低价的水处理试剂，是缓解废水污染的一个重要课题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术对硅藻土利用的不足，提供一种用硅藻土制备有机废水改性絮凝剂的方法，具体包括以下步骤：
一种用硅藻土制备有机废水改性絮凝剂的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）用硅藻土制备聚合硅酸铝铁：从硅藻土中提取sio2，用提取的sio2制备水玻璃，水玻璃用蒸馏水稀释后再加入硫酸铝和硫酸铁制成聚合硅酸铝铁；
（2）按0.002g/ml~0.020g/ml的比例将改性的羧甲基淀粉（cms）加入到用硅藻土制备的聚合硅酸铝铁溶液中，然后按0.0005g/ml~0.010g/ml的比例加入引发剂过硫酸钾，在磁力搅拌下充分混合，在微波条件下反应1min~30min，将所得溶液水浴蒸干，充分干燥并研磨成灰黑色粉末状即为cms-pafcs改性絮凝剂。
本发明所述原料硅藻土中二氧化硅含量为70%-96%，氧化铁含量为0.5%-1.5%，氧化铝含量为1%-6%。
本发明所述改性的羧甲基淀粉的制备方法为：将6g～12g可溶性淀粉加入10ml～20ml的乙醇中，放入恒温加热磁力搅拌水浴锅中充分搅拌并加热至30℃～40℃，然后加入2.5g～3.5g的naoh固体，继续搅拌40～50min后，依次加入10-15ml溶解有7.0g～7.5g一氯乙酸的异丙醇溶液和2.5g～3.5g的naoh固体，升高温度至45℃，充分反应100min～120min后，用醋酸溶液中和至中性，过滤并用80%的乙醇溶液洗涤至没有cl-，将过滤洗涤后的固体物质在55℃～65℃条件下干燥，即可得到所需的改性材料羧甲基淀粉。
本发明所述微波条件为100w~600w。
本发明所述方法制备的有机废水改性絮凝剂用于处理有机废水：调节废水ph至中性或碱性，按照0.1g/l～1.6g/l的添加量加入cms-pafcs絮凝剂充分搅拌，絮凝沉淀5min～60in，上清液即为处理后的废水。
本发明所述铝、铁系絮凝剂是在硅酸酸铝、铁分子族网状结构中引入羟基而成的无机高分子絮凝剂，通过架桥、交联和粘附等作用促使废水中微粒进行絮凝，铝、铁离子所带正电荷又能够有效中和水中的负电粒子，降低胶体的zeta电位，破坏胶团稳定性，使得胶团通过碰撞形成絮凝沉淀，而且形成的沉淀表面积大，有着较强的吸附能力。
本发明的有益效果：
（1）无机-有机复合高分子絮凝剂同时兼具着两者的优势，有着受环境影响小，絮体大，ph适应范围广，价格便宜等优点。
（2）通过微波法产生高温对硅藻土进行活化，相较于电炉加热，加热效率得到了提高，且能够节约能源。
（3）利用硅藻土来制备改性絮凝剂，可提高硅藻土利用率，而且所制备的絮凝剂对废水有着较好的处理效果，较好地实现了自然资源的转化。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种用硅藻土制备有机废水改性絮凝剂的方法，具体包括以下步骤：
（1）用硅藻土制备聚合硅酸铝铁：从硅藻土中提取sio2，最佳工艺条件为：m硅藻土∶m碳酸钠为1∶1.1、焙烧温度750℃、焙烧时间1.8h，用3.0mol/l的盐酸进行酸浸；溶胶-凝胶水浴温度为94℃时，sio2的产率为84%左右；用提取的sio2制备水玻璃，干法和湿法均可；将水玻璃用蒸馏水稀释到sio2含量为3%，用20%的硫酸酸化调节ph到6进行聚合反应，再加入硫酸铝（al2（so4）和硫酸铁（fe2（so4）制成聚合硅酸铝铁，再调节ph到2，其中n（al）∶n（fe）∶n（si）=5∶2∶1。
（2）cms的制备：将6g可溶性淀粉与10ml的乙醇加入到250ml的烧杯中，放入恒温加热磁力搅拌水浴锅中充分搅拌并加热至30℃，然后加入2.5gnaoh固体，继续搅拌40min后，依次加入10ml溶解有7.0g一氯乙酸的异丙醇溶液和2.5g的naoh固体，升高温度至55℃，充分反应100min后，用醋酸溶液中和至中性，过滤并用80%的乙醇溶液洗涤至没有cl-，将过滤洗涤后的固体物质在60℃条件下干燥，即可得到所需的改性材料cms。
（3）按0.002g/ml的比例将改性羧甲基淀粉（cms）加入到用硅藻土制备的聚合硅酸铝铁溶液中，制备聚合硅酸铝铁的硅藻土原料特征为：二氧化硅含量范围为70%，氧化铁含量范围为0.5%，氧化铝含量范围为1%；再加入引发剂过硫酸钾0.0005g/l，在磁力搅拌下充分混合，然后将混合液倒入250ml的锥形瓶中，在100w微波条件下接枝60min，将所得溶液水浴蒸干，在恒温干燥箱中充分干燥并研磨成粉末状，即为所得cms-pafcs改性絮凝剂。
本实施例制备得到的cms-pafcs改性絮凝剂用于处理有机废水，下面以阿莫西林废水为例，工艺条件如下：在废水进水浓度为600mg/l左右条件下，调节废水ph至中性或碱性，按照0.1g/l的添加量加入cms-pafcs絮凝剂充分搅拌，絮凝沉淀60min，上清液即为处理后的废水；废水cod去除率能够达到68%以上。
实施例2
一种用硅藻土制备有机废水改性絮凝剂的方法，具体包括以下步骤：
（1）用硅藻土制备聚合硅酸铝铁：从硅藻土中提取sio2，用提取的sio2制备水玻璃，水玻璃用蒸馏水稀释后再加入硫酸铝和硫酸铁制成聚合硅酸铝铁，具体条件同实施例1。
（2）cms的制备：将9g可溶性淀粉与15ml的乙醇加入到250ml的烧杯中，放入恒温加热磁力搅拌水浴锅中充分搅拌并加热至35℃，然后加入3gnaoh固体，继续搅拌45min后，依次加入12.5ml溶解有7.25g一氯乙酸的异丙醇溶液和3g的naoh固体，升高温度至60℃，充分反应110min后，用醋酸溶液中和至中性，过滤并用80%的乙醇溶液洗涤至没有cl-，将过滤洗涤后的固体物质在60℃条件下干燥，即可得到所需的改性材料cms。
（3）按0.011g/ml的比例将改性羧甲基淀粉（cms）加入到用硅藻土制备的聚合硅酸铝铁溶液中，制备聚合硅酸铝铁的硅藻土原料特征为：二氧化硅含量范围为88%，氧化铁含量范围为1%，氧化铝含量范围为3.5%。再加入引发剂过硫酸钾0.00525g/ml，在磁力搅拌下充分混合，然后将混合液倒入250ml的锥形瓶中，在350w微波条件下接枝30min，将所得溶液水浴蒸干，在恒温干燥箱中充分干燥并研磨成粉末状，即为所得cms-pafcs改性絮凝剂。
本实施例制备得到的cms-pafcs改性絮凝剂用于处理有机废水，下面以阿莫西林废水为例，工艺条件如下：在废水进水浓度为700mg/l左右条件下，调节废水ph至中性或碱性，按照0.85g/l的添加量加入cms-pafcs絮凝剂充分搅拌，絮凝沉淀33min，上清液即为处理后的废水；废水cod去除率能够达到76%以上，且处理后的废水浓度为100mg/l以下，达到了国家排放标准。
实施例3
一种用硅藻土制备有机废水改性絮凝剂的方法，具体包括以下步骤：
（1）用硅藻土制备聚合硅酸铝铁：从硅藻土中提取sio2，用提取的sio2制备水玻璃，水玻璃用蒸馏水稀释后再加入硫酸铝和硫酸铁制成聚合硅酸铝铁，具体条件同实施例1。
（2）cms的制备：将12g可溶性淀粉与20ml的乙醇加入到250ml的烧杯中，放入恒温加热磁力搅拌水浴锅中充分搅拌并加热至40℃，然后加入3.5gnaoh固体，继续搅拌50min后，依次加入15ml溶解有7.5g一氯乙酸的异丙醇溶液和3.5g的naoh固体，升高温度至65℃，充分反应120min后，用醋酸溶液中和至中性，过滤并用80%的乙醇溶液洗涤至没有cl-，将过滤洗涤后的固体物质在60℃条件下干燥，即可得到所需的改性材料cms。
（3）按0.011g/ml的比例将改性羧甲基淀粉（cms）加入到用硅藻土制备的聚合硅酸铝铁溶液中，制备聚合硅酸铝铁的硅藻土原料特征为：二氧化硅含量范围为96%，氧化铁含量范围为1.5%，氧化铝含量范围为6%。再加入引发剂过硫酸钾0.010g/ml，在磁力搅拌下充分混合，然后将混合液倒入250ml的锥形瓶中，在600w微波条件下接枝10min，将所得溶液水浴蒸干，在恒温干燥箱中充分干燥并研磨成粉末状，即为所得cms-pafcs改性絮凝剂。
本实施例制备得到的cms-pafcs改性絮凝剂用于处理有机废水，下面以阿莫西林废水为例，工艺条件如下：在废水进水浓度为800mg/l左右条件下，调节废水ph至中性或碱性，按照1.6g/l的添加量加入cms-pafcs絮凝剂充分搅拌，絮凝沉淀10min，上清液即为处理后的废水；废水cod去除率能够达到87%以上。